COLUMNAS DE ALTA RESISTENCIA LO MAS NUEVO Y AVANZADO. ENSAYO NOMBRE ALUMNO: ADALERTO PEREZ GARCIA MATERIA: Construcción DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO PROFESORA: ING. NOEMí  Méndez DE LOS SANTOS

COLUMNAS DE CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA REPORTE DEL COMITÉ CONJUNTO ACI-ASCE,441

COLUMNAS DE CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA El concreto de alta resistencia, tal como se usa en este documento, se define como el concreto con una resistencia a compresión que excede 70 mega pascales.

Una aplicación del concreto de alta resistencia ha sido en las columnas de edificios. En 1968 se construyeron las columnas inferiores del edificio Lake Point Tower en Chicago, Illinois, usando concreto de 52 mega pascales. Recientemente, en varios edificios de gran altura sea utilizado en construcción de columnas concreto con resistencias a compresión de 100 mega pascales. Estudios han demostrado la economía que representa el concreto de alta resistencia en columna de edificios de gran altura.

Así como también en edificios de baja a media altura Así como también en edificios de baja a media altura. Además de reducir el tamaño de las columnas y producir un material más durable, se ha demostrado que el uso del concreto de alta resistencia es ventajoso con respecto a la rigidez lateral y al acortamiento axial. El uso cada vez mayor del concreto de alta resistencia fue causa de preocupación si es adecuada la aplicación de los actuales requisitos del reglamento de construcción para el diseño y el detallado de columnas de concreto de alta resistencia.

COLUMNAS DE CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA Y SU CLASIFICACIóN. Columnas de concreto de alta resistencia bajo carga axial concéntrica. Columnas de concreto de alta resistencia bajo acción combinada de la carga axial y momento de flexión.

El efecto del recubrimiento del concreto. Desempeño de columnas de concreto de alta resistencia bajo cargas concéntricas. El efecto del recubrimiento del concreto. La pérdida de recubrimiento de concreto en las columnas de concreto de alta resistencia antes de alcanzar la capacidad axial calculada por el ACI 318-89 es contrario al comportamiento observado en las columnas de concreto hechas de concreto de resistencia normal.  En general, se reporta que el astillamiento del concreto del recubrimiento ocurren antes de que las columnas de concreto de alta resistencia alcancen su capacidad, de carga axial tal como es calculada.

A baja permeabilidad del concreto de alta resistencia conduce a deformaciones de contracción por secado en el concreto del recubrimiento, mientras que el núcleo permanece relativamente húmedo. Como resultado, se desarrollan esfuerzos de tensión en el recubrimiento de concreto. Además, el acero longitudinal, tal como se describe cómo en el agrietamiento adicional. La combinación de todos mecanismos resulta entonces en la formación de un patrón de agrietamiento que, es responsable de la pérdida temprana recubrimiento de concreto, impidiendo con ello que las columnas de concreto alta resistencia alcance su capacidad de carga axial pronosticada antes del estallamiento del recubrimiento de concreto.   Saatcioglu y Razvi observaron astillamiento temprano del concreto de recubrimiento en sus pruebas. Indicaron que la presencia de una jaula de refuerzo apretadamente espaciada entre el núcleo y el concreto de recubrimiento proporciona un plano natural de separación, que da como resultado una falla de inestabilidad del recubrimiento de concreto sometido a altos esfuerzos de compresión. El astillamiento sus pruebas ocurrió a un esfuerzo inferior al correspondiente al de compresión del concreto simple.

Efecto de la relación volumétrica del refuerzo transversal. En el caso del concreto de resistencia normal, se ha demostrado que un incremento en la cantidad de refuerzo transversal incrementa la resistencia de ductilidad. También esta observación ha sido reportada para el caso de concreto alta resistencia, aunque un grado menor. Algunos investigadores han atribuido este fenómeno relativamente más pequeño incremento en el volumen durante el micro agrietamiento de concreto de alta resistencia, dando como resultado menor expansión lateral del núcleo. A menor espacio lateral del concreto en el núcleo retarda la utilización del refuerzo transversal. Pudo observarse que las columnas con una baja relación volumétrica de refuerzo transversal pueden no alcanzar su resistencia tal como es calculada por el ACI 318-89; sin embargo, las columnas bien confinadas pueden dar como resultado resistencia en exceso de la calculada por el ACI 318-89. La resistencia en exceso de las columnas con cantidad relativamente más alta de refuerzo transversal generalmente se obtiene después del astillamiento del recubrimiento de concreto. Éste mejoramiento en la resistencia viene como resultado de un incremento en la resistencia del núcleo confinado del concreto.

Efecto de la resistencia de refuerzo longitudinal y transversal. La resistencia afluencia del acero de confinamiento determina el límite superior de la presión de confinamiento. Una presión más alta de confinamiento aplicada al concreto del núcleo, a su vez, da como resultado resistencia y ductilidad más alta.   En una columna de concreto de la resistencia pobremente confinada, el esfuerzo de tensión que se desarrolla en él refuerzo transversal permanece por debajo de la resistencia afluencia, incluso en el momento de falla de la columna.

Efecto del arreglo de refuerzo longitudinal y transversal del refuerzo longitudinal y transversal bien distribuido da como resultado una área más grande de concreto efectivamente confinado y una distribución más uniforme de la presión de confinamiento, mejorando con ello la efectividad del refuerzo de confinamiento.

Desempeño columnas de concreto de alta resistencia bajo acción combinada de carga axial en flexión. En las regiones de alta sismicidad, hay una gran preocupación por la ductilidad de las columnas de concreto de alta resistencia y el resultado es la desconfianza en usar concreto de alta resistencia en estas áreas en comparación a las de baja sismicidad. El desempeño del tipo de columnas o cargas combinada es comprender el comportamiento sísmico de este tipo de columnas para evaluar la capacidad de carga de flexión de columnas de concreto de alta resistencia sometidas a cargas combinadas, con relativamente limitados en comparación con columnas de concreto de alta resistencia, sometida a cargas concéntricas. Las columnas comúnmente están diseñadas para la acción combinada de carga axial y momento, usando lo que rectangular de esfuerzos.

Resistencia a flexión. Las columnas generalmente están diseñadas para la acción combinada de carga axial y momento de flexión gozan del bloque rectangular de esfuerzo definido en el ACI 318-89 sección 10.2.7. Este bloque de esfuerzos originalmente derivado por Mattock y otros, con base de pruebas de columnas de concreto reforzadas cargadas con una carga de seis momentos, de tal modo que se tuviera el neutral en una cara del espécimen de prueba o las resistencias del concreto variaba hasta 52.5 mega pascales.

El bloque de fuerza estaba definida por parámetros: la intensidad del esfuerzo en el bloque de esfuerzos, ese fue designado como beta1, y la relación de la profundidad del eje neutral, que fue designada como alfa1 .Tal como se declaró antes, las pruebas de columnas de concreto de resistencia normal generalmente dan una resistencia del 10 al 25% más alta que la calculada por el procedimiento del ACI 318-89 para el tipo de columna de pruebas usadas sin embargo, a medida que se incrementa la resistencia a compresión del concreto al nivel de la carga axial, la relación de la resistencia a flexión experimentalmente obtenida a aquella calculada por los procedimientos de ACI 318-89 disminuye cae por debajo de uno esto es especialmente cierto para la columna de prueba con una carencia equivalente al 30% de la resistencia a carga axial de la columna.  

Considerando el equilibrio de las fuerzas horizontales y el equilibrio de momentos, puede demostrarse que el bloque rectangular de compresión equivalente tiene las siguientes propiedades: Intensidad del refuerzo a compresión es igual a 0.63 f'c. Profundidad del bloque rectangular de compresión es igual a 0.67 veces del profundidad del eje neutral.

Los parámetros que afectan el desempeño de las columnas de concreto de alta resistencia bajo cargas combinadas y repetidas: Efecto de la resistencia a compresión del concreto y de la carga sobre la ductilidad. Un incremento en la resistencia a compresión del concreto tiende a resultar una ductilidad más baja y esta es afectada por un incremento en el líder de carga axial aplicada la columna. El refuerzo transversal de alta resistencia afluencia que excede los 800 mega pascales, es ventajoso cuando el nivel de las carga axial es el saldo (mayor del 40% de la capacidad de carga axial de las columnas). Los efecto de los parámetros relacionados con el concreto y el refuerzo transversal y se influencia en el comportamiento de columna de concreto de alta resistencia, la cual está dividida en dos categorías generales (columna de baja cargas concéntricas y columnas sometidas a los efectos combinados de cargarse el momento de reflexión).

Las variables principales son: la resistencia del concreto, la forma de la sección transversal y cantidad de acero transversal, está limitado a relaciones de refuerzo longitudinal y transversal. La relación econométrica de los estribos varía desde aquellas exigidas para diseño sísmico hasta el mínimo requerido. Las columnas de concreto reforzado en marco resistentes a momentos, obstruidos en áreas de alta sismicidad, debe ser proporcionada de modo que tengan propiedades de curvatura y desplazamiento adecuado.

GLOSARIO: Axial: Empuje axial. Empuja en dirección del eje. Ductilidad: La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse,1 permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material. A los materiales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles. Los materiales no dúctiles se clasifican de frágiles. Aunque los materiales dúctiles también pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura sólo se produce tras producirse grandes deformaciones. Excéntricamente: Que está fuera o apartado del centro. Transversal: En geometría, como lo que atraviesa o corta.